package SubjectTree.Four;

import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

import Utility.TreeNode;

public class LowestCommonAncestor {

/**
 * 难度：中等
 * 
 * 236. 二叉树的最近公共祖先
 * 	给定一个二叉树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。
 * 	百度百科中最近公共祖先的定义为：“对于有根树 T 的两个结点 p、q，最近公共祖先表示为一个
 * 	结点 x，满足 x 是 p、q 的祖先且 x 的深度尽可能大（一个节点也可以是它自己的祖先）。”
 * 	例如，给定如下二叉树:  root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4]
 * 	
 * 示例 1:
 * 	输入: root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 1
 * 	输出: 3
 * 	解释: 节点 5 和节点 1 的最近公共祖先是节点 3。
 * 	
 * 示例 2:
 * 	输入: root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 4
 * 	输出: 5
 * 	解释: 节点 5 和节点 4 的最近公共祖先是节点 5。因为根据定义最近公共祖先节点可以为节点本身。
 * 	
 * 说明:
 * 	所有节点的值都是唯一的。
 * 	p、q 为不同节点且均存在于给定的二叉树中。
 *
 * */
	
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		LowestCommonAncestor lca = new LowestCommonAncestor();
		System.out.println(lca.lowestCommonAncestor(
				TreeNode.MkTree("[3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4,null,null,null,null]"), 
				TreeNode.MkTree("[5]"), 
				TreeNode.MkTree("[1]")));
	}
	//自己写(递归)
	public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        if(root==null)return root;
        if(root.val==p.val || root.val==q.val)return root;
        TreeNode left = lowestCommonAncestor(root.left, p, q);
        TreeNode right = lowestCommonAncestor(root.right, p, q);
		if(left !=null && right !=null) {
			return root;
		}
        if(left != null && right == null) {
        	return left;
        }else if(left == null && right != null) {
        	return right;
        }else {
        	return null;
        }
    }
	//方法一：递归
	private TreeNode ans = null;

    private boolean dfs(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        if (root == null) return false;
        boolean lson = dfs(root.left, p, q);
        boolean rson = dfs(root.right, p, q);
        if ((lson && rson) || ((root.val == p.val || root.val == q.val) && (lson || rson))) {
            ans = root;
        } 
        return lson || rson || (root.val == p.val || root.val == q.val);
    }
    public TreeNode lowestCommonAncestor1(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        this.dfs(root, p, q);
        return this.ans;
    }
    //方法二：存储父节点
    Map<Integer, TreeNode> parent = new HashMap<Integer, TreeNode>();
    Set<Integer> visited = new HashSet<Integer>();

    public void dfs(TreeNode root) {
        if (root.left != null) {
            parent.put(root.left.val, root);
            dfs(root.left);
        }
        if (root.right != null) {
            parent.put(root.right.val, root);
            dfs(root.right);
        }
    }
    public TreeNode lowestCommonAncestor2(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        dfs(root);
        while (p != null) {
            visited.add(p.val);
            p = parent.get(p.val);
        }
        while (q != null) {
            if (visited.contains(q.val)) {
                return q;
            }
            q = parent.get(q.val);
        }
        return null;
    }
}
